揭秘宇宙大爆炸的“夸克汤”：最新研究突破与未来展望

揭秘宇宙大爆炸的“夸克汤”：最新研究突破与未来展望

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虎嗅网

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来源

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https://m.huxiu.com/article/2586906.html

2.

https://news.sciencenet.cn/htmlpaper/2024/6/2024625152124804105426.shtm

3.

https://mparticle.uc.cn/article.html?uc_param_str=frdnsnpfvecpntnwprdssskt#!wm_aid=6ece116566ed4557aa48547f605524a2!!wm_id=ef01eb580bdc43089fa24dcedfd924db

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https://www.hepac.org.cn/popular_science_detail?type=1&id=35

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https://www.antpedia.com/?action-viewcomment-itemid-151367

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http://www.yikor.cn/post-35.html

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https://www.victorlamp.com/article/7394844790

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https://jerkwin.github.io/2024/10/14/%E7%89%A9%E7%90%86-%E6%9D%82%E5%BF%97%E6%96%87%E7%AB%A0%E6%95%B4%E7%90%86/

9.

https://pansci.asia/archives/17054

2024年12月，中国科学技术大学曾长淦教授团队在《Science Advances》上发表重要研究成果：通过调节磁场方向和电场强度，成功实现了对夸克胶子等离子体（Quantum Griffiths Phase，简称QGP）的有效调控。这一突破不仅为量子材料的设计提供了新思路，更为理解宇宙早期状态开辟了新途径。

在宇宙大爆炸后的几十微秒内，整个宇宙处于一种极端高温的状态——温度高达万亿摄氏度。在这样的极端条件下，构成物质的基本单元夸克和胶子摆脱了强作用力的束缚，形成了被称为“夸克汤”的特殊物质形态。这种状态下的物质具有极低的粘滞性，呈现出完美的流体性质，因此也被称为“完美流体”。

随着宇宙的不断膨胀和冷却，夸克胶子等离子体最终会转变成我们今天所熟悉的普通物质形态。这一转变发生在大约150-160兆电子伏特（MeV）的温度下，相当于1.7万亿摄氏度。这个温度点被称为相变温度，是理解宇宙早期演化过程的关键参数。

由于“夸克汤”只存在于宇宙诞生初期的极端条件下，科学家们无法在自然界直接观察到这种物质状态。目前，研究夸克胶子等离子体的主要方法是通过相对论重离子碰撞实验。在实验中，科学家们将两束重离子加速到接近光速并使其发生碰撞，从而在极短时间内创造出高温高密的物理环境，模拟宇宙大爆炸初期的条件。

夸克胶子等离子体的研究不仅有助于我们理解宇宙的起源和演化，还可能为未来的技术发展提供新的启示。例如，对量子材料的深入研究可能会带来新型电子器件的突破。而对极端条件下物质状态的理解，也可能为能源开发提供新的思路。

尽管人类对夸克胶子等离子体的认识还处于初级阶段，但随着实验技术和理论研究的不断进步，我们有理由相信，揭开宇宙诞生之谜的那一天终将到来。